(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材（３）の表面に発泡樹脂（Ｒ′）からなる表皮（５）が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネルであって、
上記基材（３）の表面には、表皮成形時にキャビティ（１０９′）内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂（Ｒ′）の合流領域（Ｅ）に対応して凹部（１１）が形成され、
上記表皮（５）は、上記凹部（１１）に対応する領域の表面が略均一な平坦面に形成されて当該領域の肉厚(Ｔ１ )が他の領域の肉厚(Ｔ２ )よりも厚く設定され、かつ上記凹部（１１）に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも低く設定されていることを特徴とする発泡樹脂製表皮付きパネル。
【請求項２】
基材（３）の表面に発泡樹脂（Ｒ′）からなる表皮（５）が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネルの成形方法であって、
表皮成形時にキャビティ（１０９′）内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂（Ｒ′）の合流領域（Ｅ）に対応する箇所の成形面（１０７ａ）が略均一な平坦面に形成された成形型（１０１）と、上記発泡樹脂（Ｒ′）の合流領域（Ｅ）に対応して凹部（１１）が形成された基材（３）とを用意し、
該基材（３）を上記成形型（１０１）のキャビティ（１０９′）内に該成形型（１０１）の成形面（１０７ａ）と上記基材（３）の表面との間に空間（Ｃ）が形成されるように配置した状態で、上記キャビティ（１０９′）内の空間（Ｃ）に発泡樹脂（Ｒ′）を射出充填し、
次いで、該発泡樹脂（Ｒ′）の成形型（１０１）の成形面（１０７ａ）近傍及び上記基材（３）の表面近傍が固化し始めた時点で、キャビティ容積を拡大して上記発泡樹脂（Ｒ′）を発泡させることにより、上記凹部（１１）に対応する領域の表面が略均一な平坦面に形成されて当該領域の肉厚(Ｔ１ )が他の領域の肉厚(Ｔ２ )よりも厚く設定され、かつ上記凹部（１１）に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも低く設定された発泡樹脂（Ｒ′）からなる表皮（５）を上記基材（３）の表面に一体に射出成形することを特徴とする発泡樹脂製表皮付きパネルの成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発泡樹脂製表皮付きパネル及びその成形方法の改良に関し、特に、キャビティ内に射出された発泡樹脂の合流領域に対応する表皮の外観を見栄え良くする対策に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、樹脂製基材の表面に発泡樹脂からなる表皮が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネルの成形方法が開示されている。その成形方法とは、まず、コア型とキャビ型とを型閉じした状態で、キャビティ内に熱可塑性樹脂を射出充填して基材を成形する。次いで、該基材を上記コア型に残した状態で、上記キャビ型を別のキャビ型に取り換え、両者間に形成された空間に発泡樹脂を射出充填する。その後、該発泡樹脂がある程度冷却された段階で、上記コア型を後退させてキャビティ容積を拡大して発泡樹脂を発泡させることにより、基材の表面に発泡樹脂製表皮が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネルを得る。
【特許文献１】特開平５−２３７８７１号公報（段落００１１欄、段落００１２欄、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、開口や表面に突出部等がある基材をキャビティ内に配置してゲートから樹脂を射出すると、該樹脂は上記突出部等に当たってその両側に二手に分かれた後、合流する。この場合、パネルを特許文献１の成形方法で成形すると、発泡樹脂が上記合流部で衝突して発泡樹脂の接合部が生じ、該接合部より発泡ガスの泡が破れ、そこからガスが逃げ易くなる。そのため、キャビティ内に発泡樹脂を射出充填した後にキャビティ容積を拡大すると、上記接合部から発泡ガスが逃げ、合流部で発泡樹脂の発泡が不足気味になって発泡樹脂が成形型の成形面に十分に追随せず、成形された表皮の表面がアバタ状の粗面になって商品価値が低下する。
【０００４】
この発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きパネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するため、この発明は、キャビティ内に射出された発泡樹脂の発泡倍率を部分的に変えたことを特徴とする。
【０００６】
具体的には、この発明は、基材の表面に発泡樹脂からなる表皮が一体に射出成形された発泡樹脂製表皮付きパネル及びその成形方法を対象とし、次のような解決手段を講じた。
【０００７】
すなわち、請求項１に記載の発明は、前者の発泡樹脂製表皮付きパネルに関するものであって、上記基材の表面には、表皮成形時にキャビティ内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂の合流領域に対応して凹部が形成され、上記表皮は、上記凹部に対応する領域の表面が略均一な平坦面に形成されて当該領域の肉厚が他の領域の肉厚よりも厚く設定され、かつ上記凹部に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも低く設定されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、後者の成形方法に関するものであって、表皮成形時にキャビティ内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂の合流領域に対応する箇所の成形面が略均一な平坦面に形成された成形型と、上記発泡樹脂の合流領域に対応して凹部が形成された基材とを用意し、該基材を上記成形型のキャビティ内に該成形型の成形面と上記基材の表面との間に空間が形成されるように配置した状態で、上記キャビティ内の空間に発泡樹脂を射出充填し、次いで、該発泡樹脂の成形型の成形面近傍及び上記基材の表面近傍が固化し始めた時点で、キャビティ容積を拡大して上記発泡樹脂を発泡させることにより、上記凹部に対応する領域の表面が略均一な平坦面に形成されて当該領域の肉厚が他の領域の肉厚よりも厚く設定され、かつ上記凹部に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも低く設定された発泡樹脂からなる表皮を上記基材の表面に一体に射出成形することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、キャビティ内に射出された発泡樹脂の発泡倍率は、合流領域が他の領域に比べて低いため、合流領域において発泡ガスの泡があまり大きくならず破れ難い。したがって、キャビティ容積を拡大すると、発泡樹脂が十分に発泡して成形型の成形面に確実に追随し、優れた表面性状を備えた表皮が基材の表面に一体に射出成形されて外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きパネルが得られる。
【００１０】
また、発泡樹脂の合流領域に対応する表皮の肉厚は、他の領域の表皮の肉厚よりも厚いため、キャビティ内に射出された発泡樹脂の発泡倍率は、合流領域が他の領域に比べて低くなる。また、この肉厚差は基材の表面に凹部を形成することで設けられ、当該箇所の表皮の表面は略平坦であるため、表皮の表面に段差ができず、外観見栄えを損なわない。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、基材の表面に凹部を形成し、かつキャビティを拡大するだけで、上記凹部に対応する領域の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも低く設定され、優れた表面性状を備えた表皮が基材の表面に一体に射出成形されて外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きパネルが簡単に得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、この発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００１３】
図３は、この発明の実施形態に係る発泡樹脂製表皮付きパネルとしての車両用インストルメントパネルにおけるアッパ側の左側半分を構成するインパネアッパパネル１を示す。
【００１４】
このインパネアッパパネル１は、図１及び図２に示すように、基材３の表面に発泡樹脂からなる表皮５が一体に射出成形されて構成されている。この表皮５の樹脂原料である発泡樹脂は、成形工程のところで述べるが、上記基材３を成形型のキャビティ内に配置した状態で、上記インパネアッパパネル１の上端縁右寄りに仮想線で示すゲート７から成形型のキャビティ内に射出充填される（図３参照）。
【００１５】
この実施形態では、上記基材３として樹脂製のものを採用した。例えばポリプロピレン等のオレフィン系樹脂等からなる熱可塑性樹脂や、これにガラス繊維等の強化材が混入されていてもよく、また、熱硬化性樹脂であってもよい。なお、用途目的によっては、樹脂以外に、例えばアルミニウム合金等の金属やウッドチップパネル等の木質系のものも採用可能である。上記基材３の表面左隅部寄りには、サイドベントエア吹出口９ａを有する円筒状突出部９が一体に突設されているとともに、該突出部９と基材３の左端縁との間には凹部１１が形成されている（図１及び図９参照）。つまり、この凹部１１は、成形型のキャビティ内に射出された発泡樹脂がキャビティ内に広がって流れ、上記基材３の突出部９に当たってその両側に二手に分かれた後、合流する合流領域Ｅに対応して形成されている。
【００１６】
上記表皮５は、ウレタン系、オレフィン系、ポリエステル系及びスチレン系等の熱可塑性エラストマーからなり、この熱可塑性エラストマーには、化学反応によりガスを発生させる化学的発泡剤や二酸化炭素ガス及び窒素ガス等の不活性ガス（物理的発泡剤）等の発泡促進物質が混入されている。上記基材３の凹部１１に対応する領域の表皮５は、表面が略均一な平坦面に形成されて肉厚Ｔ１ が他の領域の肉厚Ｔ２ よりも凹部１１の深さだけ厚く設定されている（図９参照）。これにより、表皮５は、成形工程のところで述べるが、表皮成形時にキャビティ内に射出されて異なる方向に流れて合流する発泡樹脂の合流領域Ｅの発泡倍率が、他の領域の発泡倍率よりも低く設定されている。また、上記表皮５は、作図上の都合により単一層として表しているが、表面のスキン層と内部の発泡層とで構成されている。上記スキン層は、空隙がなく樹脂密度が高く設定されているが、上記発泡層は、多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度が低く設定されている。
【００１７】
このようなインパネアッパパネル１は、図４〜図９に示すような成形型１０１を用いて成形される。
【００１８】
この成形型１０１は、インパネアッパパネル１の基材３を成形するための固定型１０３及び第１可動型１０５を備えている（図４参照）。また、インパネアッパパネル１の表皮５を上記固定型１０３とで射出成形するための第２可動型１０７をも備えている（図５参照）。上記固定型１０３には、インパネアッパパネル１（基材３）の裏面形状に対応した成形面１０３ａが形成されている。上記第１可動型１０５には、インパネアッパパネル１（基材３）の表面形状に対応した成形面１０５ａが形成されている。また、キャビティ内に射出充填される発泡樹脂の合流領域Ｅに対応する箇所の上記成形面１０５ａには、基材３の凹部１１を形成するための凸部１０５ｂが形成されている（図４参照）。上記第２可動型１０７には、インパネアッパパネル１（表皮５）の表面形状に対応した成形面１０７ａが形成されている。また、キャビティ内に射出充填される発泡樹脂の合流領域Ｅに対応する箇所の上記成形面１０７ａは、上記第１可動型１０５の如き凸部１０５ｂはなく、略均一な平坦面に形成されている（図５参照）。
【００１９】
そして、まず、図４に示すように、第１可動型１０５を固定型１０３に接近させて成形型１０１を型閉じする。この型閉じ状態で、固定型１０３の成形面１０３ａと第１可動型１０５の成形面１０５ａとの間にインパネアッパパネル１の基材３を射出成形するためのキャビティ１０９が形成されている。
【００２０】
次いで、上記キャビティ１０９内に射出機（図示せず）から基材３成形用の例えばガラス繊維等の繊維入り熱可塑性樹脂Ｒ（例えば繊維入りポリプロピレン樹脂）をゲート７（図３参照）を経て射出充填する。図４はこの射出充填状態を示している。
【００２１】
その後、上記キャビティ１０９内で熱可塑性樹脂Ｒが固化して基材３が成形される。この基材３の表面左隅部寄りには、サイドベントエア吹出口９ａを有する円筒状突出部９が一体に突設されているとともに、該突出部９と基材３の左端縁との間には、凹部１１が発泡樹脂の合流領域Ｅに対応して形成されている（図１〜３及び図５参照）。そして、基材３が成形されると、図５に示すように、該基材３を固定型１０３に残した状態で、第１可動型１０５を第２可動型１０７に取り換える。この状態で、成形型１０１のキャビティ１０９′内に第２可動型１０７の成形面１０７ａと基材７の表面との間に空間Ｃが形成されている。当然、基材３の凹部１１対応箇所の空間Ｃは、他の領域の空間Ｃよりも凹部１１の深さだけ広くなっている。
【００２２】
しかる後、図６及び図７に示すように、上記空間Ｃ内に射出機（図示せず）から上述の如き膨張促進物質が混入された発泡樹脂Ｒ′（熱可塑性エラストマー）を射出充填する。この発泡樹脂Ｒ′は、上記空間Ｃ内に広がって流れ、基材３の突出部９に当たってその両側に二手に分かれた後、該突出部９と基材３の左端縁との間の凹部１１、つまり合流領域Ｅで合流する。図６は発泡樹脂Ｒ′が凹部１１で合流する直前の状態を示す。図７は発泡樹脂Ｒ′が凹部１１で合流した状態を示す。合流して接合した接合部に符号Ｄを付して示す。
【００２３】
その後、上記空間Ｃ内に射出充填された発泡樹脂Ｒ′が固化し始めた時点で、第２可動型１０７の成形面１０７ａ近傍及び基材３の表面近傍にスキン層（図示せず）が生成されるが、このスキン層は未だ完全に固化しきっていない。
【００２４】
そして、上記発泡樹脂Ｒ′が固化する過程で、キャビティ容積を拡大して上記発泡樹脂Ｒ′を発泡させる。具体的には、図８に示すように、第２可動型１０７をキャビティ容積拡大方向Ｘ（型開き方向）に後退させる。この段階で、発泡樹脂Ｒ′は、第２可動型１０７の成形面１０７ａ及び基材３の表面と接触する部分が型温及び基材３の表面温度の影響により早期に冷却されているため、空隙がなく樹脂密度の高いスキン層（図示せず）となって表面層を構成する。一方、発泡樹脂Ｒ′の内側部分は型温の影響を受け難く、粘度の高いゲル状態になっている。したがって、キャビティ容積の拡大により、発泡樹脂Ｒ′が化学反応により発生したガスや不活性ガスにより発泡して体積が大きくなり、多数の空隙を有し上記スキン層に比べて樹脂密度の低い発泡層となる。これにより、上記凹部１１に対応する領域（合流領域Ｅ）の表面が略均一な平坦面に形成されて当該領域の肉厚が他の領域の肉厚よりも厚く設定され、かつ凹部１１に対応する領域（合流領域Ｅ）の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも低く設定された発泡樹脂Ｒ′からなる表皮５が上記基材３の表面に一体に射出成形される。図９は成形されたインパネアッパパネル１を成形型１０１から取り出した状態を示す。
【００２５】
凹部１１に対応する領域（合流領域Ｅ）の発泡倍率が他の領域の発泡倍率よりも低く設定されるのは、図８に示すように、キャビティ容積拡大前の凹部１１に対応する領域の第２可動型１０７の成形面１０７ａと基材３の表面との間隔をＨ０ とするとともに、他の領域の第２可動型１０７の成形面１０７ａと基材３の表面との間隔をｈ０ とし、一方、キャビティ容積拡大後の凹部１１に対応する領域の第２可動型１０７の成形面１０７ａと基材３の表面との間隔をＨ１ とするとともに、他の領域の第２可動型１０７の成形面１０７ａと基材３の表面との間隔をｈ１ とすると、発泡倍率が、ｈ１ ／ｈ０ ＞Ｈ１ ／Ｈ０ の関係で表すことができることから判る。
【００２６】
このようにして成形されたインパネアッパパネル１では、キャビティ１０９′の空間Ｃ内に射出充填された発泡樹脂Ｒ′の発泡倍率は、合流領域Ｅが他の領域に比べて低くなっているので、合流領域Ｅにおいて発泡ガスの泡があまり大きくならず破れ難くなっている。したがって、キャビティ容積を拡大すると、発泡樹脂Ｒ′が十分に発泡して第２可動型１０７の成形面１０７ａに確実に追随し、優れた表面性状を備えた表皮５が基材３の表面に一体に成形されて外観見栄えの向上した健全な発泡樹脂製表皮付きインパネアッパパネル１を得ることができる。
【００２７】
また、基材３の表面に凹部１１を形成し、かつキャビティ１０９′を拡大するだけで、上記凹部１１に対応する領域の発泡倍率を他の領域の発泡倍率よりも低く設定することができるので、上述の如き健全なインパネアッパパネル１を簡単に得ることができる。
【００２８】
さらに、発泡樹脂Ｒ′の合流領域Ｅに対応する表皮５の肉厚Ｔ１ は、他の領域の表皮５の肉厚Ｔ２ よりも厚くなっているので、キャビティ１０９′の空間Ｃ内に射出充填された発泡樹脂Ｒ′の発泡倍率は、合流領域Ｅが他の領域に比べて低くなる。また、この肉厚差は基材３の表面に凹部１１を形成することで設けられ、当該箇所の表皮５の表面は略平坦であるため、表皮５の表面に段差ができず、外観見栄えを損なわない。
【００２９】
加えて、表皮５を構成する熱可塑性エラストマーの物性は本来的に優れた弾性を有しているので、良好な手触り感を得ることができる。
【００３０】
なお、この実施形態では、発泡樹脂製表皮付きパネルがインパネアッパパネル１である場合を示したが、これに限らず、例えば車両用ドアトリム等の内装材にも適用することができ、適用対象は限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
この発明は、表皮成形時にキャビティ内に射出した発泡樹脂が合流する場合における発泡樹脂製表皮付きパネル及びその成形方法について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図３のＩ−Ｉ線における断面図である。
【図２】図３のII−II線における断面図である。
【図３】発泡樹脂製表皮付きパネルとしてのインストルメントパネルにおけるアッパ側の左側半分を構成するインパネアッパパネルの正面図である。
【図４】固定型と第１可動型とを備えた成形型のキャビティに基材成形用の熱可塑性樹脂を射出充填した状態を示す成形工程図である。
【図５】図４の成形工程により成形された基材を固定型に残し、第１可動型を第２可動型に取り換えた状態を示す成形工程図である。
【図６】図５の成形工程後に表皮成形用の発泡樹脂をキャビティに射出して発泡樹脂が合流する直前の状態を示す成形工程図である。
【図７】図６の成形工程から発泡樹脂が合流した状態を示す成形工程図である。
【図８】図７の成形工程後に第２可動型をキャビティ容積が拡大する方向に後退させた状態を示す成形工程図である。
【図９】成形されたインパネアッパパネルを成形型から取り出した状態の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１        インパネアッパパネル（発泡樹脂製表皮付きパネル）
３        基材
５        表皮
１１      凹部
１０１    成形型
１０７ａ  成形面
１０９′  キャビティ
Ｃ        空間
Ｅ        発泡樹脂の合流領域
Ｒ′      発泡樹脂
Ｔ１       凹部に対応する領域の表皮の肉厚
Ｔ２       他の領域の肉厚
【図１】
0005149645.tif 000002
【図２】
0005149645.tif 000003
【図３】
0005149645.tif 000004
【図４】
0005149645.tif 000005
【図５】
0005149645.tif 000006
【図６】
0005149645.tif 000007
【図７】
0005149645.tif 000008
【図８】
0005149645.tif 000009
【図９】
0005149645.tif 000010